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Leiterdurchführung, insbesondere fiir Kabelendverschlüsse.
Es ist bekannt, dass bestimmte Stellen einer Leitungsanlage, insbesondere Durchführungen oder Kabelendverschlüsse durch die Randbeanspruchungen und die damit verbundene Gefahr von Über- schlägen mit ihren schädlichen Folgen am meisten gefährdet sind. Man hat nun bereits versucht, bei Endversehlüssen die Überschlagsgefahr dadurch zu vermindern, dass man in die Isolierung der Wickelkeulen metallische Einlagen einbettet. Es ist jedoch mit diesen metallischen Einlagen nicht gelungen, die Spannungsverteilung in der Längsrichtung auf der Oberfläche genügend gleichmässig zu gestalten, um die Keule kürzer und damit den ganzen Endverschluss leichter und billiger machen zu können.
Um nämlich eine praktisch gleichmässige Spannungsverteilung auf der Oberfläche bis zum Leiterende zu erzielen, wäre eine so grosse Anzahl von Einlagen nötig, dass die Wickelkeule und dadurch der End- verschluss sehr lang und sehr dick würde, was wiederum mit Rücksicht auf die Kosten unwirtschaftlich wäre.
In der Fig. 1 ist die Spannungsverteilung in einem Endverschluss durch Kurven veranschaulicht.
Die Kurve a zeigt die Spannungsverteilung in einem Endverschluss, dessen Isolation lediglich aus getränktem Papier besteht. Die Kurve c stellt die Spannungsverteilung dar, wenn nach Fig. 2 fünf metallische Einlagen in der bisher üblichen Weise in die Isolation eingebettet sind, während die Gerade b die theoretisch günstigste, vollkommen gleichmässige Spannungsverteilung wiedergibt. Die ungleiche, sprunghafte Spannungsverteilung der Kurve c lässt immer noch Strahlungserscheinungen auf der Oberfläche der Wickelkeule zu, wodurch der Überschlag und die Zerstörung des Endverschlusses eingeleitet werden.
Den Gegenstand der Erfindung bildet nun eine Leiterdurchführung, insbesondere für Kabelendverschlüsse, bei der eine bedeutend bessere Spannungsverteilung und eine wesentlich höhere Überschlagsfestigkeit erzielt ist, indem (entweder unter Verzicht auf metallische Einlagen oder auch mit solchen gemeinsam) Einlagen in die Isolation eingebettet sind, deren Widerstand gegenüber der eigentlichen im allgemeinen aus getränkte Papier bestehenden Isolierung gering ist, deren Leitfähigkeit jedoch erheblich niedriger ist als die der metallischen Einlagen. Solche Einlagen können vorteilhaft Papierbänder sein, denen bereits bei der Herstellung bestimmte Mengen Russ, Graphit od. dgl. beigemischt sind.
Ihr Vorteil gegenüber den metallischen Einlagen besteht darin, dass entlang jeder einzelnen Schicht nach dem Leiterende hin die Spannung bereits wesentlich abfällt. so dass die auf die Oberfläche induzierte Spannung erheblich gleichmässiger wird als bei Verwendung von nur metallischen Einlagen, bei denen im Bereich jeder einzelnen Einlage eine annähernd gleich hohe Spannung auf die Oberfläche der Wickelkeule induziert wird, worauf die starke Wellung der Kurve c zurückzuführen ist. Die Kurve d zeigt die Spannungsverteilung, wenn statt fünf metallischer Einlagen fünf solche verminderten Widerstandes von gleichen Abmessungen, wie die metallischen Einlagen verwendet werden.
Man kann jedoch die Spannungsverteilung auch bei Benutzung metallischer Einlagen bedeutend verbessern, wenn man diese so bemisst, dass sie gegeneinander und gegen den Leiter sämtlich gleich grosse Kapazität besitzen, wodurch nicht nur wie
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verteilung auch in radialer Richtung zustande kommt. Man ordnet die Einlagen dabei so an, dass die oberste Einlage bis etwa in die Mitte des Keulenteiles reicht. Unter die oberste Einlage lässt man dann die nächstfolgende greifen, weit unter diese dann die nächste und so fort, so dass sich die benachbart liegenden Einlagen gegenseitig stark influenzieren ; dadurch erhält man dann eine gleichmässige Spannungsverteilung auf sämtliche Einlagen, die ihrerseits wieder der Keulenoberfläche durch Influenz eine gleich-
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mässigere Spannung aufzwingen.
Bei einer derartigen Anordnung ergibt sich etwa die Spannungsverteilung nach Kurve e. Aus demselben Grunde jedoch, durch den die Wellung der Kurve c zustande kommt, hat auch die Kurve e noch eine verhältnismässig starke Wellung. Eine weitere Annäherung an die theoretisch günstigste Gerade, also eine Abflachung der Kurve e kann man dadurch erreichen, dass man statt der kapazitätsgleichen metallischen Einlagen kapazitätsgleiche Einlagen aus einem Material verminderten Widerstandes gegenüber der Isolierung verwendet, da durch sie die an der Oberfläche der Keule induzierte Spannung vergleichmässigt wird.
Eine besonders günstige Wirkung ergibt sich, wenn kapazitätsgleiche Metalleinlagen abwechselnd mit solchen verminderter Leitfähigkeit eingebettet sind. Hiedurch erhält man die Spannungsverteilung nach Kurve f.
Um ausserdem etwa noch auftretende lokale Strahlungen auf der Oberfläche zu verhindern, ist zweckmässig an die Oberfläche auf ein bestimmtes Stück hin eine verhältnismässig dünne Schicht aufzubringen, deren Widerstand in gleicher Weise verringert ist, wie der Widerstand der Einlagen. Ferner kann man eine übermässig hohe Beanspruchung des Isoliermaterials an den Enden der einzelnen Einlagen dadurch verhindern, dass man an den Enden einen flachen Ring, z. B. ein dünnes Band anbringt, dessen Widerstand etwas grösser ist als der der entsprechenden Einlagen.
Die Fig. 3 zeigt eine Wickelkeule, in die gemäss der Erfindung nicht kapazitätsgleiche Einlagen aus einem Material verminderten Widerstandes in die Isolierung eingebettet sind.
Fig. 4 zeigt eine Wickelkeule mit Einlagen verminderten Widerstandes, deren Kapazität gegeneinander und gegen den Leiter gleich ist.
PATENT-ANSPRÜCHE.
1. Leiterdurchführung, insbesondere für Kabelendverschlüsse, in deren Isolierung leitende oder halbleitende Einlagen eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlagen so bemessen sind, dass sie gegeneinander und gegen den Leiter gleich grosse Kapazität haben.